浅析影响原油储罐安全因素及预防措施

论文导读：的变化，造成浮顶倾斜。风力作用狂风对浮顶产生附加弯矩，并使浮顶向最大风向漂移。当狂风吹过罐上方时，风力线密度发生变化，并改变方向，与罐顶呈α角俯冲到浮顶上，并在消防挡板挡雨板处受阻最大。俯冲力可分解成与浮顶垂直的和平行浮顶的两个力。在俯冲力的尾端，即狂风初始进入地带，由于风力线突变，根据空气动力学原理
摘　要：近年来，随着经济发展和技术源于：论文书写格式www.7ctime.com
进步，我国油气储运行业取得了较快的发展。油气储运安全供给成为各油气机构生产运营的重中之重。必须加强科技研发,借鉴各方实践经验，本文主要简述了影响大型原油储罐安全的因素及预防措施，以此达到储罐安全保护，实现安全的油气储运保证正常生产。
关键词：油气储运全　储罐安全　措施

一、原油储运危险性分析

1.原油危险性分析

原油为易燃液体，具有易燃性;爆炸极限范围较窄，但数值较低，具有一定的爆炸危险性，同时原油的易沸溢性，应在救火工作时引起特别重视。

2.火灾爆炸事故原因分析

原油的特性决定了火灾爆炸危险性是储运过程中最主要也是最重要的危险因素。发生着火事故的三个必要条件为:着火源、可燃物和空气。
泄漏的原油暴露在空气中，即构成可燃物。原油泄漏，在储运中发生较为频繁，主要有冒罐跑油，脱水跑油，设备、管线、阀件损坏跑油，以及密封不良造成油气挥发，另外还存在着罐底开焊破裂、浮盘沉底等特大型泄漏事故的可能性。
腐蚀是发生泄漏的重要因素之一。对原油储罐内腐蚀情况初步调查的结果表明，罐底腐蚀情况严重，大多为溃疡状的坑点腐蚀,主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处，罐顶腐蚀次之，为伴有孔蚀的不均匀全面腐蚀，罐壁腐蚀较轻，为均匀点蚀，主要发生在油水界面，油与空气界面处。

二、影响油罐罐顶稳定因素及防范措施

多年来国内外的浮顶卡阻沉顶事故多次发生，造成巨大经济损失。通过剖析国内外浮顶油罐结构，提出了避免浮顶卡阻沉顶事故的措施。

1.油罐浮顶载荷分析

浮顶油罐的浮顶所受载荷较为复杂，除介质引起的浮力外，还有风、雨、操作条件、自身结构，尤其是导向管及导向筒的结构对浮顶倾斜时是否卡阻影响颇大，主要因素对浮顶的影响，取决于浮顶及附件质量、刮蜡板、密封机构对罐壁摩擦力的大小及方向以及导向筒对导向管、量油管摩擦力的大小及方向。但当隔舱破坏漏油、浮顶积水、风力作用及浮顶受导向管卡阻时，其浸没深度就会发生深度不同的变化，造成浮顶倾斜。
风力作用
狂风对浮顶产生附加弯矩，并使浮顶向最大风向漂移。当狂风吹过罐上方时，风力线密度发生变化，并改变方向，与罐顶呈α角俯冲到浮顶上，并在消防挡板挡雨板处受阻最大。俯冲力可分解成与浮顶垂直的和平行浮顶的两个力。在俯冲力的尾端，即狂风初始进入地带，由于风力线突变，根据空气动力学原理，将产生一定的真空度，相当对浮顶产生一向上的吸力，这样一来，形成了对浮顶中心的倾覆力矩，浮顶垂直的力对消防挡板产生一推力，使浮顶向最大风向漂移，并产生对浮顶的倾覆力矩，其方向与前一力矩叠加。

2.预防措施

2.1增加导向管数量

导向管及量油管与最大风向的不同安装方位，对浮顶的倾覆矩影响较大。如在最大风向浮顶的两端增加2根导向管，则浮顶倾覆就会受阻，使导向管(或量油管)倾覆弯矩减小。对于大型储罐，由于直径较大，可适当增加导向管，对任何风向都有较大抗浮顶倾覆能力，其增加的费用远远低于浮顶沉没事故处理造成的经济损失。

2.2提高导向管刚度

导向管及量油管的变形失稳主要是刚度不足，为此可将导向管及量油管的直径及壁厚加大，由现在的下端固结，上端自由(可轴向移动)改为两端固结(或上端固结，下端可轴向滑动)。有人可能担心，原来的上端自由是为解决导向管因气温变化产生的热胀冷缩。笔者认为，导向管的工作条件与罐壁相差无几，因为原油储罐虽然与大气温差较大，但由于罐壁保温，外露部分又因罐壁结构较薄，故与量油管同一气温下的湿度变化较小，这种差异引起的伸缩可由导向管两端的支架吸收，只要支架设计合理，不会造成恶性附加应力。

三、油罐腐蚀对安全影响及防腐措施

1.原油罐金属底板的腐蚀与防护

地上钢质储油罐使用过程中经常遭受内外环境介质的腐蚀，其中罐底板腐蚀穿孔事故占储罐腐蚀事故比率最高，因此应对储油罐罐底板实施有效的防腐措施，减少泄漏事故的发生，以延长储油罐大修周期涂料防腐是用覆盖层将金属与介质隔开，从而对金属起到保护作用。但由于覆盖层有微孔，老化后易出现龟裂.剥离等现象。若因施工质量差而产生针孔，使裸露的金属形成小阳极，覆盖层部分成为大阴极而产生局部腐蚀电池，则会更快地破坏漆膜。因此，采用单独的涂料保护效果不佳。若采用涂料与阴极保护联合防护，使裸露的金属获得集中的电流保护，弥补了覆盖层缺陷，是储罐罐底板防腐最为经济有效的方法。

2.腐蚀机理

水是原油罐底板的腐蚀根源，在碳钢表面的硫化物氧化皮或锈层有孔隙的情况下，原油罐底水中Cl-离子能穿过硫化物氧化皮或锈层到达金属表面，在金属表面的局部地点形成小蚀坑。生成的H+离子对金属产生活化作用，使小蚀坑继续溶解，成为孔蚀源。孔蚀源成长的最初阶段，溶解下来的金属离子发生水解，生成氢离子。这样会使小蚀坑接触的溶液层的PH值下降，形成一个强酸性的溶液区，这反而加速了金属的溶解，使蚀坑继续扩大、加深。腐蚀从开始到暴露经历一个诱导期，但长短不

一、有些需几个月，有些则需一年至几年。

3.防止罐腐蚀的几点措施

3.1在油罐金属底板的结构设计中，尽可能将罐底板铺平，并略向脱水口倾斜，以利原油罐底的水脱除干净。
3.2新建原油罐应采用埋地牺牲阳极的阴极保护措施，该方法比在原油罐内设牺牲阳极更有效。
3.3原油罐内主要是水相腐蚀，原油罐内底部水层的厚度最高时为800mm左右，因此，应在罐底板上1m的圈板范围内涂刷保护性涂料。
四、结语
为保证安全生产，确保油罐的使用安全，加强日常运营管理，加大安全监督检查力度，防止其发生泄漏，易燃介质外溢，遇到明火着火源引起燃烧爆炸事故；在结构设计上采取有效的预防措施，采用合理的防腐蚀措施，从油罐设计之初消除天先缺陷，确保油罐的本质安全。
参考文献
郭光臣，董文兰等，油库设计与管理，山东:石油大学出版社，1991.
潘家华、郭光臣、高锡祺等，油罐及管道强度设计，石油工业出版社，1986.